Mätningar. av marknära ozon och meteorologi vid kustnära och urbana miljöer i Halland, Skåne och Västra Götalands län

Mätningar Maj 28 av marknära ozon och meteorologi vid kustnära och urbana miljöer i Halland, Skåne och Västra Götalands län Utveckling av miljömålsuppföljning för ozon med hjälp av diffusionsprovtagare och mobilt mätsystem Piikki K. 1, 3, Karlsson P. E. 2, Klingberg J. 1, Pihl Karlsson G. 2, Pleijel H. 1 1 Institutionen för växt- och miljövetenskaper, Göteborgs universitet 2 IVL Svenska Miljöinstitutet AB 3 Institutionen för vård och natur, Högskolan i Skövde

FÖRORD Rapporten utgör slutredovisning av projektet Utveckling och uppföljning av marknära ozon. Länsstyrelserna i M, N och O län har varit huvudfinansiärer och stått för större delen av omkostnaderna för de mätningar som utförts under 27. Utöver länsstyrelsernas finansiering har bidrag erhållits från Helge Ax:son Johnsons stiftelse och Adlerbertska forskningsstiftelsen för inköp av ytterligare diffusionsprovtagare. Länsstyrelserna i M, N och O län har finansierat Per Erik Karlsson, Gunilla Pihl Karlsson, Håkan Pleijel samt delvis Kristin Piikki. Den delen av Kristin Piikkis arbete som utförts på Högskolan i Skövde har finansierats av Stiftelsen Oscar och Lili Lamms minne. Jenny Klingbergs arbete har utförts inom ramen för hennes doktorandtjänst. Vi vill också framföra vårt tack till de personer som hjälpt till och möjliggjort 27 års mätingar: Uno Unger och Tommy Järås vid Nidingens Fågelstation, Calle Sjöberg som bland annat hjälpte till med båtttransport till Nidingen, Dag Hammarskiölds-gården vid Backåkra, AnnMari Lindqvist på STF i Backåkra samt Per Åberg vid Parkförvaltningen i Göteborg. Rapporten går att beställa som PDF-fil från Håkan Pleijel (hakan.pleijel@dpes.gu.se) /Författarna 2

INNEHÅLLSFÖRTECKNING Förord...2 Innehållsförteckning...3 Sammanfattning...4 1 Inledning...5 1.1 Ozonindex...5 1.2 Ozondynamik...8 1.3 Projektmål...9 2 Databas...9 2.1 Datainsamling...9 2.2 Mätlokaler...13 2.2.1 Rönnäng...15 2.2.2 Alafors...17 2.2.3 Lanna...19 2.2.4 Hedared...21 2.2.5 Sandhult...23 2.2.6 Brobacka...25 2.2.7 Nidingen...27 2.2.8 Backåkra...29 2.2.9 Slottsskogen...31 2.2.1 Östad...33 3 Ozonförekomst i kustnära miljöer...35 4 Mätningar av O 3, NO och NO 2 i Göteborg sommaren 27...37 4.1 Utvärdering av diffusionsprovtagare...37 4.2 Resultat och diskussion...38 5 Beräkningsmodeller för ozonindex...43 5.1 En översikt över de olika modellerna...43 5.2 Mått för statistisk utvärdering av modellerna...44 5.3 Empiriska samband...45 5.4 Tuovinens modell...46 5.5 Trigonometrisk modell...48 5.6 En jämförelse av modellerna...5 6 Mäthöjdens betydelse...52 7 Mätperiodens längd...54 8 Slutsatser...56 9 Referenser...56 APPENDIX 1, Att beräkna ozonindex från timmedelvärden av ozonhalten...59 APPENDIX 2, Att uppskatta ozonindex från periodmedelvärden av ozonhalten... 61 3

SAMMANFATTNING Under sommaren 27 mättes ozon- (O 3 ) halter samt meteorologi kontinuerligt under ca en månads tid vardera, på en ö i havet (Nidingen, N län), vid en kustnära plats med förväntat höga ozonhalter (Backåkra, M län) samt i en urban parkmiljö (Göteborg, O län). På dessa platser samt på ytterligare fyra olika platser i Göteborg mättes även O 3 - och kväveoxid- (NO x = NO 2 + NO) halter med diffusionsprovtagare på vecko-basis. Mätningarna vid Nidingen, Backåkra samt parkmiljön i Göteborg gjordes inte samtidigt utan under olika perioder under olika delar av sommarhalvåret. Jämförelser med andra kustnära platser (Råö, som ligger strax söder om Göteborg, och Malmö), där ozonhalten mättes under hela sommaren, visade att den kustnära ozondynamiken med hög medelhalt och liten dygnsvariation fanns vid båda mätplatserna, men var mer utpräglad på Nidingen än i Backåkra. Värdena för några olika ozonindex, bland annat 8-timmars-medelvärde, som används i miljömålet Frisk Luft samt inom Miljökvalitetsnormerna, var högre på Nidingen, trots att landets högsta ozonbelastning, enligt vissa modellberäkningar, kan förväntas i Skåne. En slutsats blir att små öar i havet kan vara mycket utsatta för ozon. Mätningarna i Göteborg visade att ozonförekomsten kan skilja sig väsentligt mellan olika urbana platser beroende på vindförhållanden och närhet till NO x -utsläpp, och att det bara är på platser med mycket hög trafiktäthet som titrering med NO har stor betydelse för den lokala ozonhalten. Ozonförekomsten i urban parkmiljö (Slottsskogen) kan vara relativt hög. Diffusionsprovtagarna fungerade bra för ozon och NO 2.. I rapporten utvärderas olika enkla matematiska modeller för att uppskatta olika ozonindex utifrån mätningar med diffusionsprovtagare i kombination med temperaturmätningar eller genom att ta hänsyn till lokalens topografiska läge. Flera olika metoder fungerade väl och rekommendationer ges för hur de bör tillämpas i olika situationer. 4

1 INLEDNING 1.1 Ozonindex Ett ozonindex är ett mått på ozonexponeringen över en längre period, exempelvis tre månader. Ett ozonindex är mer relevant för ozonets skadeverkan än vad koncentrationsmedelvärdet för perioden är. Det finns olika typer av ozonindex. Enklast är det maximala 8-timmars-medelvärdet för perioden. Överlappande 8-timmars-medelvärden (klockan :-7:59, 1:-8:59, 2:-9:59, och så vidare) beräknas för hela perioden och det maximala värdet identifieras. Ett annat vanligt ozonindex, som används till skydd för vegetationen, är AOT4. Det står för Accumulated dose over a threshold of 4 ppb. AOT4 för en period är tim-medelvärdenas summerade överskridande av tröskelkoncentrationen 4 ppb. AOT3 beräknas på motsvarande sätt men med tröskelkoncentrationen 3 ppb. När det gäller människors hälsa används ibland indexet SOMO35. SOMO35 liknar AOT-indexen men baseras på 8-timmars-medelvärden istället för 1- timmas-medelvärden. SOMO35 för en period är dagtidsmedelvärdenas (dygnens maximala 8- timmars-medelvärden) summerade överskridande över tröskelvärdet 35 ppb. Beräkningsförfaranden för olika ozonindex ges av Pleijel (27) och i Appendix 1. Ozonmolekyler har störst skadeverkan, först när det kommit in i växternas blad eller i människornas lungor. För några typer av vegetation finns även upptagsbaserade ozonindex utvecklade, som inte bara baseras på ozonhalten i luften utan även tar hänsyn till hur mycket ozon som faktiskt kommer in i växterna. För att beräkna sådana ozonindex behövs kompletterande mätningar av de omgivningsfaktorer som påverkar klyvöppningarnas öppningsgrad, till exempel ljus och luftfuktighet (Pleijel et al., 27). Upptagsbaserade ozonindex kommer inte att behandlas i detalj i denna rapport. Vanliga enheter för luftens ozonhalt Luftens ozonhalt uttrycks ofta i enheten ppb, vilket står för parts per billion. En ozonhalt på 4 ppb innebär att av 1 miljard luftmolekyler är 4 stycken ozonmolekyler. 1 ppb är lika mycket som 1 nmol mol -1 eller 1 nl l -1. Man kan ta hänsyn till temperaturen, lufttrycket och molmassan för ozon och istället ange luftens ozoninnehåll i enheten µg m -3. Vanligen gör man detta genom att multiplicera med faktorn 1,96. nmol nliter 1ppb = 1 = 1 1,96 mol liter µg 3 m Inom luftvårdskonventionen LRTAP, har man tagit fram kritiska nivåer för ozon (Tabell 1). En kritisk nivå definieras som den koncentration av föroreningar i luften över vilken direkta skadliga effekter kan uppstå på växter, ekosystem och material, enligt nuvarande kunskap (Elvingson & Pleijel, 21). När det gäller växter finns kritiska nivåer definierade både med upptagsbaserade och koncentrationsbaserade ozonindex (UNECE, 24). Lagstiftade nivåer för ozonbelastning, både inom EU (EU direktiv (22/3/EG) och i Sverige (Miljökonsekvensnorm: SFS 24:661), baseras på AOT4 för vegetation och maximalt 8- timmars-medelvärde för människors hälsa. I Sverige har regeringen även satt upp 16 miljökvalitetsmål. Länsstyrelserna i Skåne, Halland och Västra Götalands län har antagit det nuvarande miljömålet för ozon även som regionalt miljömål. De nuvarande miljömålen baseras på olika typer av koncentrationsmedelvärden men det finns förslag på att istället använda ozonindexet AOT4 i delmålet för marknära ozon (Karlsson, 26). I Tabell 1 sammanfattas några av LRTAPs kritiska nivåer samt olika målvärden och lagstiftade värden för ozonbelastningen i Sverige och inom EU. 5

Tabell 1. Kritiska nivåer och målvärden för ozonbelastningen i Sverige och EU till skydd för material, vegetationen och människors hälsa. Typ av värde Tidsperspektiv Skydd för Index Mätperiod Värde Referens Kritisk nivå för minskad avkastning --- Jordbruksgrödor AOT4 dagtid 3 månader 3 ppb-timmar UNECE (24) Kritisk nivå för minskad avkastning --- Hortikulturella grödor AOT4 dagtid 3,5 månader 6 ppb-timmar UNECE (24) Kritisk nivå för minskad tillväxt och/eller frösättning --- (Semi-) naturlig vegetation AOT4 dagtid Vegetationsperioden eller max 3 månader 3 ppb-timmar UNECE (24) Kritisk nivå minskad tillväxt --- Skogsträd AOT4 dagtid Vegetationsperioden 5 ppb-timmar UNECE (24) Miljökvalitetsnorm (SFS: 24:661) 21- Människors hälsa Max 8-timmarsmedelvärde Året runt 6 ppb Svensk författningssamling, 24 Miljökvalitetsnorm (SFS: 24:661) 21-219 Vegetation AOT4 dagtid Maj juli Femårsmedelvärde 18 µg m -3 timmar (~9 ppb-timmar) Svensk författningssamling, 24 Miljökvalitetsnorm (SFS: 24:661) 22- Vegetation AOT4 dagtid Maj - juli 6 µg m -3 timmar (~ 3 ppb-timmar) Svensk författningssamling, 24 EU-direktiv (22/3/EG) 21 Vegetation AOT4 dagtid Maj juli Femårsmedelvärde 18 µg m -3 timmar (~9 ppb-timmar) Europaparlamentet, 22 EU-direktiv (22/3/EG) 21 Människors hälsa Antal dagar med max 8-timmarsmedelvärde >6 ppb Januari-december Treårsmedelvärde 25 dagar Europaparlamentet, 22 EU-direktiv (22/3/EG) Långsiktigt mål (22) Vegetation AOT4 dagtid Maj juli 6 µg m -3 timmar (~ 3 ppb-timmar) Europaparlamentet, 22 EU-direktiv (22/3/EG) Långsiktigt mål (22) Människors hälsa Max 8-timmarsmedelvärde Januari-december 12 µg m -3 (~ 6 ppb) Europaparlamentet, 22 Fortsättning på nästa sida

Tabell 1. Fortsättning från föregående sida. Typ av värde Tidsperspektiv Skydd för Index Mätperiod Värde Referens Nationellt miljömål (Riksdagsbeslut, 25) Delmål (21) Vegetation, människors hälsa, kulturföremål och material Året runt 12 µg m -3 (~ 6 ppb) Miljömålsportalen, 28 Nationellt miljömål (prop. 2/1:13) Generationsmål (~22) Vegetation, människors hälsa, kulturföremål och material 8-timmarsmedelvärde 8-timmarsmedelvärde/ Periodmedelvärde/ 1-timmas medelvärde Året runt/ April-oktober/ Året runt 7 µg m -3 (~ 35 ppb)/ 5 µg m -3 (~ 25 ppb)/ 8 µg m -3 (~ 4 ppb)/ Miljömålsportalen, 28 Nationellt miljömål (Nytt förslag) Delmål (215) Vegetation AOT4 dagtid April september Femårsmedelvärde 2 µg m -3 timmar Miljömålsportalen, 28 (~1 ppb-timmar) Nationellt miljömål (Nytt förslag) Delmål (215) Människors hälsa Max 8-timmarsmedelvärde Året runt Treårsmedelvärde 1 µg m -3 (~ 5 ppb) Antal dagar med överskridande max 35/år Miljömålsportalen, 28 7

1.2 Ozondynamik På en på en viss plats avgörs ozonhalten i första hand av den regionala ozonbelastningen, vilken beror på vädersituationen där ljuset är en viktig drivkraft för ozonbildningen, och varifrån luftmassorna kommer och därmed deras innehåll av ozonbildande ämnen (NO x och VOC). Ozon är en gas som lätt avsätts till vegetation och andra ytor. Sådan torrdeposition gör att koncentrationen sänks nära marken så att en vertikal koncentrationsgradient bildas. Hur väl koncentrationen i marknivå är kopplad till den regionala ozonbelastningen beror på balansen mellan ozondepositionen och nedblandingen av ozon från högre välblandade luftlager. Den vertikala luftomblandningen utgörs av mekanisk turbulens som beror på vindens hastighet och luftens friktion mot underlaget (en skog är exempelvis mycket mer skrovlig än en gräsmatta), samt termisk turbulens som beror på temperaturskiktningen i de lägre luftlagren (vid inversion är luften stabilt skiktad och den vertikala omblandningen mycket liten). Ozonbildningen drivs av solljus och koncentrationen är därför högre på dagen än på natten. För att illustrera hur ozonhalten kan variera i tiden presenteras mätdata i Figur 1-1. Figur 1-1. Ozonhalten mätt på 1 m höjd vid Östad säteri, som ligger i ett låglänt jordbrukslandskap i Västra Götalands län. De streckade linjen visar medelvärdet för perioden. Den grå linjen visar tröskelvärdet 4 ppb och den skuggade arean representerar överskridandet av 4 ppb under dagtid (AOT4). För perioden i figuren var AOT4 = 2 49 ppb-timmar. Läget i terrängen har visat sig ha stor betydelse för ozonhalten (Loibl et al., 1994; Coyle et al., 22; Ribas Peñuelas, 24; Sundberg et al., 26; Sanz et al., 27) och haltens variation över dygnet är ofta mer utpräglad i låglänt terräng, där det är vanligt med nattliga inversioner och låga vindhastigheter (Coyle et al., 22; Sundberg et al., 26). Vid kusten tenderar ozonhalten att vara relativt hög med endast ett mindre uttalat minimum nattetid. Det beror dels på att depositionen till havsytan är långsam (Wesely, 1989) och dels på att sjö- och landbris blandar om den låga atmosfären (Entwistle et al., 1997). Enligt Coyle et al. (22) och Lin et al. (21) kan ozonhalten i stadsmiljö vara betydligt lägre än vad den är i landsbygdsmiljö. Det kan förklaras med att luften i sådana miljöer är förorenad av kvävemonoxid (NO) som snabbt reagerar med ozon. Titreringen med NO kan visa sig som tillfälliga nedgångar i ozonhalten under rusningstrafik (Ribas & Peñuelas, 24; Sundberg et al., 26). I Sverige övervakas halten av marknära ozon kontinuerligt av IVL Svenska Miljöinstitutet AB. Med avancerade instrument (baserade på UV-absorption) mäts och loggas ozonhalten på ett tiotal platser i landet som en del i Sveriges rapportering till EMEP, ett europeiskt samarbete om gränsöverskridande luftföroreningar. Luftens innehåll av ozon kan alternativt mätas med passiva s.k. diffusionsprovtagare. Användningen av dessa är mer utbredd, eftersom mätningarna är enkla och billiga samtidigt som de har god precision. Det krävs inte heller tillgång till elektricitet eller annan infrastruktur. Med diffusionsprovtagare erhålls dock endast ett medelvärde av ozonhalten för hela mätperioden (1 vecka - 1 månad).

Beroende på mätningens höjd över markytan, mätlokalen (kust/inland, stad/landsbygd, sänka/höjd) och vilka väderförhållanden som rådde under mätperioden kan ett medelvärde representera vitt skilda frekvensfördelningar av ozonhalten. En kraftigt varierande halt med höga maximivärden kan ge samma medelvärde som en jämn men måttlig ozonhalt. För ozonindex som maximalt 8-timmars-medelvärde, AOT3, AOT4 eller SOMO35 och för ozonets skadeverkan har denna frekvensfördelning stor betydelse. Halterna nattetid har exempelvis relativt liten skadeverkan på vegetation (växternas klyvöppningar är stängda och upptaget är litet) och på människors hälsa (mindre utevistelse nattetid). Om man har kunskap om vilken typ av ozondynamik som kan förväntas på den aktuella mätplatsen med hänsyn till bland annat den lokala topografin finns möjlighet att återskapa koncentrationens frekvensfördelning och beräkna ozonindex för en mätperiod med diffusionsprovtagare. Tidigare studier visar att detta är möjligt (Krupa et al., 21; 23; Tuovinen, 22; Gerosa et al., 27). 1.3 Projektmål Projektet syftar till att bidra med kunskap som kan användas i den regionala miljöövervakningen och miljömålsuppföljningen. Under sommaren 27 har mätningar gjorts för att öka kunskapen om ozondynamiken i urban miljö och på kustnära platser. Därtill ska matematiska modeller för att uppskatta ozonindex (AOT3, AOT4, SOMO35 och maximalt glidande 8-timars medelvärde) från ozonmätningar med diffusionsprovtagare utvärderas och jämföras, vilket ska utmynna i ett förslag på hur miljömål kan följas upp med hjälp av diffusionsprovtagare samt eventuellt kompletterande mätningar av meteorologi. Mäthöjdens betydelse ska också utvärderas. Studien baseras till stor del på hypotesen att det finns en geografisk korrelation mellan ozonhaltens och temperaturens dygnsvariationer. 2 DATABAS 2.1 Datainsamling Rapporten bygger till stor del på mätningar av ozonhalter, temperatur och relativ luftfuktighet med en mobil mätstation (timupplösning) och mätningar av ozonhalt och NO 2 -halt med diffusionsprovtagare (1-4 veckors upplösning). Utöver detta användes mätningar av ozonhalt vid EMEPs mätstation på Råö (timupplösning), mätningar av ozonhalt på rådhusets tak i Malmö (timupplösning), samt mätningar av ozonhalt och temperatur på IVLs forskningsstation på Östad säteri (timupplösning). Mätningarna på Råö ingår i den nationella miljöövervakningen, som finansieras av Miljövervakingsenheten på Naturvårdsverket och finns beskrivna på IVLs hemsida (www.ivl.se). Under 1 tvåveckors perioder (13 april till 9 september 27) mättes O 3, NO och NO 2 med diffusionsprovtagare på Nidingen. Även i urban miljö gjordes mätningar med diffusionsprovtagare (se nedan). Mätningarna med den mobila stationen har gjorts på tio olika platser i Halland, Skåne och Västra Götalands län under sommarhalvåren 25-27. Mätningarna under 25-26 har tidigare utvärderats i rapporter av Karlsson et al. (27a; b). Den mobila stationen mätte ozonhalten på 5 m höjd med ett UV-instrument (Thermo Environmental). Luftfuktighet och lufttemperatur mättes på 1 m (Rotronic Hygroclip S3 RH/T). Givaren var placerad i ett mekaniskt ventilerat strålningsskydd. Temperaturdifferensen mellan 1 m och 5 m höjd bestämdes med hjälp av två seriekopplade termoelement av koppar-konstantan-typ. Även dessa var placerade i ventilerade strålningsskydd. Den horisontella vindhastigheten mättes på 1 m och 5 m höjd med skålkorsanemometrar (Young Wind Sentry anemometer & 9

Vane/ Wind Sentry anemometer). Vindriktningen registrerades av det översta vindinstrumentet. Ljusinstrålningen mättes i fotosyntesens våglängdsområde (PAR, photosynthetically active radiation) med en ljusmätare från LICOR. Den mobila stationen lagrade data som timmedelvärden med en Campbell CR1 logger och varje natt överfördes loggade data till IVL Svenska Miljöinstitutet AB via telefonuppkoppling. Mätresultat från den mobila stationen användes i undersökningen av kustnära ozonförekomst (Nidingen och Backåkra), i undersökningen av ozonförekomst i urban miljö (Slottsskogen) samt i utvärderingen av beräkningsmodeller för ozonindex (alla mätlokaler). För arbetet med olika beräkningsmodeller för ozonindex delades hela datasetet från den mobila mätstationen in i 5 stycken sjudagarsperioder (Tabell 3). Samma datamängd delades även in i 19 stycken fjortondagarsperioder (Tabell 4) och i sju stycken tjugoåttadagarsperioder (Tabell 5). Dataförlust på maximalt 1 % under perioderna accepterades. Vid dataförlust kortare än fem timmar, ersattes de saknade värdena genom linjär interpolation mellan värdet före och värdet efter luckan. Vid dataförlust längre än fem timmar, ersattes saknade värden med ett medelvärde av ozonhalterna vid samma klockslag föregående och efterföljande dygn. I undersökningen av ozonförekomsten i olika urbana miljöer utnyttjades resultat från den mobila mätstationens placering i Slottsskogen, Göteborg. Parallellt mättes O 3, NO och NO 2 med diffusionsprovtagare under fem 1-veckorsperioder (27-7-24 till 27-8-28). I ansökan om projektmedel utlovades kompletterande mätningar med diffusionsprovtagare på ytterligare två mätplatser i Göteborg för att avspegla variationen i den peri-urbana miljön. Dessa två mätplatser placerades i trädgårdar i bostadsområden strax utanför centrala Göteborg. Mätplatsen i Frölunda låg nära Dag Hammarskjöldsleden, endast avskild från kraftigt den trafikerade trafikledenden av en cykelbana och en träddunge. Mätplatsen i Björkekärr var den mätplats som låg längst från en kraftigt trafikerad väg (NO x -källa). Utöver dessa mätplatser genomfördes mätningar med diffusionsprovtagare på ytterligare två platser i centrala Göteborg. En mätplats var Femmanhusets tak parallellt med Miljöförvaltningens mätstation. Denna plats i taknivå mitt i centrum representerar urban bakgrund och gav dessutom möjlighet att jämföra diffusionsprovtagarna med kontinuerligt registrerande instrument för både O 3 och NO x. Den femte mätplatsen låg vid Olskroksmotet, precis invid motorvägen. De lokala förhållandena vid denna plats var extrema då diffusionsprovtagarna var placerade mycket nära den hårt trafikerade vägen och en brant sluttning ner mot vägen effektivt begränsade utspädning av NO x -utsläppen från biltrafiken. Tidigare mätningar vid denna plats (februari 25) visade på mycket höga NO x koncentrationer. För mätplatsernas koordinater och altitud, se Tabell 2 samt karta i Figur 2-1. Tabell 2. Koordinater och beskrivning av mätplatserna. Altituden är angiven i meter över havet. Mätplats Latitud Longitud Altitud Typ av lokal Slottsskogen 57 41.19 11 56.153 4 Större park i urban miljö Femman 57 42.522 11 58.236 35 Urban bakgrund (taknivå, centralt) Frölunda 57 39.367 11 55.997 25 Urbant bostadsområde Björkekärr 57 43.28 12 2.582 6 Peri-urbant bostadsområde Olskroken 57 42.96 11 59.574 1 Starkt förorenad plats vid trafikled 1

3 4 5 2 1 Figur 2-1. Karta med de fem mätplatserna (röda punkter) i Göteborg sommaren 27. Mätplatserna är (1) Frölunda, (2) Slottsskogen, (3) Femman, (4) Olskroken och (5) Björkekärr. (http://www.gis.lst.se/lanskartor/). Vid mätplatserna Frölunda och Björkekärr mättes temperatur, relativ luftfuktighet, vindstyrka samt solinstrålning på en meters höjd med ett batteridrivet system bestående av Campbell Basic Datalogger CR51, Rotronic Hygroclip S3 för temperatur och luftfuktighet placerat i ett vitt strålningsskydd (multi-plate), R. M. Young Wind Sentry Anemometer för vindstyrka och Skye SKS 111/S Silicon Cell Pyranometer för total solinstrålning. Vid Olskroken användes en så kallad Tinytag Plus (TGP-45) för att mäta temperatur och luftfuktighet kompletterat med en Thies Clima Small Wind Transmitter för mätning av vindstyrka. Efter mätperiodens slut placerades alla instrumenten tillsammans med det mobila systemet på Östad säteri för att samkalibreras. För Femman användes Miljöförvaltningens mätdata i taknivå (http://www.miljo.goteborg.se/luftnet/). Mäthöjden för diffusionsprovtagarna var ca 2 meter över marken förutom på Femman där mätningarna skedde i taknivå, ca 3 meter över marken. 11

Tabell 3. Mätningar med mobila stationen från säsongerna 25-27 delades in i femtio stycken sjudagarsperioder. Typ av plats anger lokaltyp enligt Karlsson et al. (1998). Resultaten av Shapiro Wilks test presenteras i de två högra kolumnerna. Ns, Nollhypotesen att datamängden var normalfördelad kunde inte förkastas; *, normalfördelning förkastad P.5; * *, normalfördelning förkastad P.1; ***, normalfördelning förkastad P.1. Period ID Typ av plats Plats Startdatum Normalfördelning Normalfördelning 1 Höglänt Brobacka 1 augusti 26 ** *** 2 Höglänt Brobacka 9 augusti 26 *** ** 3 Höglänt Brobacka 16 augusti 26 * * 4 Höglänt Brobacka 26 augusti 26 Ns *** 5 Höglänt Brobacka 2 september 26 *** *** 6 Höglänt Brobacka 9 september 26 *** *** 7 Kustnära Rönnäng 27 maj 25 *** *** 8 Höglänt Sandhult 27 juni 26 *** *** 9 Höglänt Sandhult 4 juli 26 ** * 1 Höglänt Sandhult 11 juli 26 *** Ns 11 Höglänt Sandhult 18 juli 26 *** * 12 Alafors 13 juli 25 *** *** 13 Alafors 21 juli 25 *** *** 14 Hedared 13 maj 26 *** *** 15 Hedared 2 maj 26 *** *** 16 Hedared 27 maj 26 *** *** 17 Hedared 3 juni 26 *** *** 18 Hedared 1 juni 26 *** *** 19 Lanna 1 augusti 25 * *** 2 Lanna 17 augusti 25 *** *** 21 Lanna 24 augusti 25 ** *** 22 Lanna 31 augusti 25 *** *** 23 Lanna 7 september 25 *** *** 24 Östad 18 maj 25 *** *** 25 Östad 27 april 26 *** *** 26 Östad 4 maj 26 *** *** 27 Östad 28 mars 27 *** *** 28 Östad 4 april 27 *** *** 29 Kustnära Nidingen 21 april 27 ** ** 3 Kustnära Nidingen 28 april 27 *** *** 31 Kustnära Nidingen 5 maj 27 *** Ns 32 Kustnära Nidingen 12 maj 27 ** Ns 33 Kustnära Nidingen 19 maj 27 *** *** 34 Kustnära Nidingen 26 maj 27 *** *** 35 Kustnära Backåkra 14 juni 27 ** * 36 Kustnära Backåkra 21 juni 27 Ns ** 37 Kustnära Backåkra 28 juni 27 * ** 38 Kustnära Backåkra 5 juli 27 * *** 39 Kustnära Backåkra 12 juli 27 Ns *** 4 Urban park Slottsskogen 25 juli 27 *** *** 41 Urban park Slottsskogen 1 augusti 27 Ns *** 42 Urban park Slottsskogen 8 augusti 27 *** *** 43 Urban park Slottsskogen 15 augusti 27 *** *** 44 Urban park Slottsskogen 22 augusti 27 *** *** 45 Urban park Slottsskogen 28 augusti 27 *** *** 46 Urban park Slottsskogen 5 september 27 *** *** 47 Urban park Slottsskogen 12 september 27 *** *** 48 Östad 19 september 27 *** *** 49 Östad 26 september 27 *** *** 5 Östad 3 oktober 27 *** *** Ln-transformerade data 12

Tabell 4. Mätningar med mobila stationen från säsongerna 25-27 delades in i nitton stycken fjortondagarsperioder. Typ av plats anger lokaltyp enligt Karlsson et al. (1998). Alla perioder startar klockan :. Resultaten av Shapiro Wilks test presenteras i de två högra kolumnerna. Ns, Nollhypotesen att datamängden var normalfördelad kunde inte förkastas; *, normalfördelning förkastad P.5; **, normalfördelning förkastad P.1; ***, normalfördelning förkastad P.1. Period ID Typ av plats Plats Startdatum Normalfördelning Normalfördelning 1 Höglänt Brobacka 2 augusti 26 *** *** 2 Höglänt Brobacka 3 augusti 26 *** *** 3 Höglänt Sandhult 27 juni 26 *** *** 4 Höglänt Sandhult 11 juli 26 *** * 5 Hedared 13 maj 26 *** *** 6 Hedared 27 maj 26 *** *** 7 Lanna 1 augusti 25 *** *** 8 Lanna 24 augusti 25 *** *** 9 Östad 28 mars 27 *** *** 1 Kustnära Nidingen 21 april 27 *** *** 11 Kustnära Nidingen 5 maj 27 *** * 12 Kustnära Nidingen 19 maj 27 *** *** 13 Kustnära Backåkra 14 juni 27 * * 14 Kustnära Backåkra 26 juni 27 * *** 15 Urban park Slottsskogen 25 juli 27 *** *** 16 Urban park Slottsskogen 8 augusti 27 *** *** 17 Urban park Slottsskogen 22 augusti 27 *** *** 18 Urban park Slottsskogen 5 september 27 *** *** 19 Östad 19 september 27 *** *** Ln-transformerade data Tabell 5. Mätningar med mobila stationen från säsongerna 25-27 delades in i sju stycken tjugoåttadagarsperioder. Typ av plats anger lokaltyp enligt Karlsson et al. (1998). Alla perioder startar klockan :. Resultaten av Shapiro Wilks test presenteras i de två högra kolumnerna. Ns, Nollhypotesen att datamängden var normalfördelad kunde inte förkastas; *, normalfördelning förkastad P.5; **, normalfördelning förkastad P.1; ***, normalfördelning förkastad P.1. Period ID Typ av plats Plats Startdatum Normalfördelning Normalfördelning 3 Höglänt Sandhult 27 juni 26 ** ** 5 Hedared 13 maj 26 *** *** 7 Lanna 1 augusti 25 *** *** 1 Kustnära Nidingen 21 april 27 *** *** 13 Kustnära Backåkra 14 juni 27 Ns *** 15 Urban park Slottsskogen 25 juli 27 *** *** 17 Urban park Slottsskogen 22 augusti 27 *** *** Ln-transformerade data 2.2 Mätlokaler Den mobila stationen har stått på nio olika platser under månadslånga perioder. Mellan dessa mätperioder har mobilen stått cirka en vecka vid IVLs forskningsstation på Östad säteri för samkalibrering med de mätinstrument som används där. Mätplatserna ligger i Skåne, Halland och Västra Götalands län och markeras på översiktskartan i Figur 2-1. Närmare beskrivningar av varje mätstation följer. Relativ topografi är platsens höjd i relation till det omgivande landskapet inom en radie av 3 km. Negativa värden anger att platsen ligger högt i relation till det omgivande landskapet medan en positiv relativ topografi anger att platsen ligger lågt. 13

x Lanna Rönnäng x Slottskogen x x Östad Alafors x Brobacka x xx Hedared Sandhult x x Råö Nidingen Malmö x x Backåkra Figur 2-2. Översikt över mätplatserna i Västra Götalands län och Hallands län (överst) och i Skåne län (nederst). 14

2.2.1 Rönnäng Koordinater WGS84: Koordinater RT9: Lokaltyp: Beskrivning av mätplatsen 57 56,2 N 11 35, E Syd/nord: 6431412; Väst/öst:1255 Kustnära Mätperiod: 26 maj -23 juni, 25 Vädersituation under mätperioden: Maximalt 8-timmars-medelvärde: Maximalt 1-timmas-medelvärde: NO 2 : Kommentar: Liten kulle i kraftig sydsluttning. Buskvegetation och klippor. 2 m över havet, 4 km till kusten. Först högtrycksbetonat, sedan mera växlande. 54,6 ppb 59,9 ppb 2,7 ppb (medel för 27 dagar under mätperioden) Problem med det mobila mätsystemet ledde till betydande dataluckor (cirka 5 %) Figur 2-3. Den mobila mätstationen uppställd på Rönnäng. 15

5 4 Frekvens 3 2 1 5 4 3 2 1 5 4 3 2 Råö Rönnäng Östad 1 2 4 6 Ozonhalt (ppb) Figur 2-4. Ozonhaltens frekvensfördelning (period 7, Tabell 3) på Rönnäng, på Råö och på Östad säteri. Mätningarna gjordes parallellt på de tre platserna. 6 5 Råö Rönnäng Östad a 3 27 24 Rönnäng Östad b Ozonhalt (ppb) 4 3 2 Temperatur ( C) 21 18 15 12 9 1 6 3 : 6: 12: 18: : Timma : 6: 12: 18: : Timma Figur 2-5. a) Ozonhaltens och b) temperaturens dygnsvariation på Rönnäng, på Råö (ej temperatur) och på Östad säteri. Mätningarna gjordes parallellt på de tre platserna. Symbolerna representerar medelvärden för period 7, Tabell 3. 16

2.2.2 Alafors Koordinater WGS84: 57 56,1 N 12 7,2 E Koordinater RT9: Syd/nord: 6429366; Väst/öst: 1281753 Lokaltyp: Beskrivning av mätplatsen: Mätperiod: 5 juli -3 augusti, 25 Vid randen av 5 m djup ravin,öster om en byggnad. 4 m över havet, 37 km till kusten, relativ topografi m. Vädersituation under mätperioden: Första halvan av juli högtryck, sedan mulet. De sista mätdagarna åter klart väder. Maximalt 8-timmars-medelvärde: Maximalt 1-timmas-medelvärde: NO 2 : Kommentar: 39,8 ppb 42,3 ppb 1,5 ppb (medel för hela mätperioden) Åska gjorde att mobila systemet slogs ut vid två tillfällen. Total datatäckning ändå >9%. Figur 2-6. Den mobila mätstationen uppställd i Alafors. 17

5 4 Frekvens 3 2 1 5 4 3 2 1 5 4 3 2 Alafors Råö Östad 1 1 2 3 Ozonhalt (ppb) Figur 2-7. a) Ozonhaltens frekvensfördelning (period 12-13, Tabell 3) i Alafors, på Råö och på Östad säteri. Mätningarna gjordes parallellt på de tre platserna. 4 5 6 Ozonhalt (ppb) 6 Råö a 5 Alafors Östad 4 3 2 1 : 6: 12: 18: : Timma Temperatur ( C) 3 b 27 Alafors 24 Östad 21 18 15 12 9 6 3 : 6: 12: 18: : Timma Figur 2-8. a) Ozonhaltens och b) temperaturens dygnsvariation i Alafors, på Råö (ej temperatur) och på Östad säteri. Mätningarna gjordes parallellt på de tre platserna. Symbolerna representerar medelvärden för period 12-13, Tabell 3. 18

2.2.3 Lanna Koordinater WGS84:: 58 2,7 N 13 7,4 E Koordinater RT9: Syd/nord: 647229; Väst/öst: 1342967 Lokaltyp: Beskrivning av mätplatsen: På stor slätt med åkermark, strax norr om liten bod. 7 m över havet, 13 km till kusten, relativ topografi m. Mätperiod: 9 augusti-14 september, 25 Vädersituation under mätperioden: Maximalt 8-timmars-medelvärde: Maximalt 1-timmas-medelvärde: NO 2 : Kommentar: Mest högtryckbetonat. Under augusti många soldagar. Ostadigt under några dagar i slutet av augusti samt i mitten av september. Totalt måttliga regnmängder 58,6 ppb 63, 8 ppb 1,7 ppb (medel för 29 dagar under mätperioden) Nattetid aldrig helt vindstilla på grund av den advektion, som tenderar att uppstå på stora öppna ytor. Figur 2-9. Den mobila stationen uppställd på Lanna. 19

1 8 Frekvens 6 4 2 1 8 6 4 2 1 8 6 4 Lanna Råö Östad 2 2 4 6 Ozonhalt (ppb) Figur 2-1. Ozonhaltens frekvensfördelning (period 19-23, Tabell 3) i Lanna, på Råö och på Östad säteri. Mätningarna gjordes parallellt på de tre platserna 6 5 Råö Lanna Östad a 3 27 24 Lanna Östad b Ozonhalt (ppb) 4 3 2 Temperatur ( C) 21 18 15 12 9 1 6 3 : 6: 12: 18: : Timma : 6: 12: 18: : Timma Figur 2-11. a) Ozonhaltens och b) temperaturens dygnsvariation i Lanna, på Råö (ej temperatur) och på Östad säteri. Mätningarna gjordes parallellt på de tre platserna. Symbolerna representerar medelvärden för period 19-23, Tabell 3. 2

2.2.4 Hedared Koordinater WGS84: 57 48,3 N 12 44,5 E Koordinater RT9: Syd/nord: 641356; Väst/öst: 1317897 Lokaltyp: Beskrivning av mätplatsen: Mätperiod: 12 maj- 19 juni, 26 Öppet fält i sänka. 195 m över havet, 67 km till kusten, relativ topografi 3 m. Vädersituation under mätperioden: I slutet av maj månad, lågtryck med mycket regn. Från början av juni mer högtrycksbetonat väder med höga lufttemperaturer Maximalt 8-timmars-medelvärde: Maximalt 1-timmas-medelvärde: NO 2 : 71,7 ppb 76, ppb 1,1 ppb (medel för 28 dagar under mätperioden) Figur 2-12 Den mobila mätstationen uppställd i Hedared. 21

1 Frekvens 8 6 4 2 1 8 6 4 2 1 8 6 4 Hedared Råö Östad 2 2 4 Ozonhalt (ppb) Figur 2-13. Ozonhaltens frekvensfördelning (period 14-18, Tabell 3) i Hedared, på Råö och på Östad säteri. Mätningarna gjordes parallellt på de tre platserna. 6 8 Ozonhalt (ppb) 6 Råö a 5 Hedared Östad 4 3 2 1 : 6: 12: 18: : Timma Temperatur ( C) 3 b 27 Hedared 24 Östad 21 18 15 12 9 6 3 : 6: 12: 18: : Timma Figur 2-14. a) Ozonhaltens och b) temperaturens dygnsvariation i Hedared, på Råö (ej temperatur) och på Östad säteri. Mätningarna gjordes parallellt på de tre platserna. Symbolerna representerar medelvärden för period 14-18, Tabell 3. 22

2.2.5 Sandhult Koordinater WGS84: 57 45,4 N 12 5,3 E Koordinater RT9: Syd/nord: 64742; Väst/öst: 132344 Lokaltyp: Beskrivning av mätplatsen: Höglänt Mätperiod: 26 juni-28 juli, 26 Vädersituation under mätperioden: Maximalt 8-timmars-medelvärde: Maximalt 1-timmas-medelvärde: NO 2 : I högt belägen sluttning mot väster, strax väster om högvuxen trädridå. 29 m över havet, 67 km till kusten, relativ topografi -35 m. Högtrycksbetonat med många soldagar och lite regn. Något mulet ett par dagar i mitten av mätperioden. 81,3 ppb 85,5 ppb 1,1 ppb (medel för 28 dagar under mätperioden) Figur 2-15 Den mobila mätstationen uppställd i Sandhult. 23

Figur 2-16. Ozonhaltens frekvensfördelning (period 8-11, Tabell 3) på Råö i Sandhult och på Östad säteri. Mätningarna gjordes parallellt på de tre platserna. 6 5 Råö Sandhult Östad a 3 27 24 Sandhult Östad b Ozonhalt (ppb) 4 3 2 Temperatur ( C) 21 18 15 12 9 1 6 3 : 6: 12: 18: : Timma : 6: 12: 18: : Timma Figur 2-17. a) Ozonhaltens och b) temperaturens dygnsvariation i Sandhult, på Råö (ej temperatur) och på Östad säteri. Mätningarna gjordes parallellt på de tre platserna. Symbolerna representerar medelvärden för period 8-11, Tabell 3. 24

2.2.6 Brobacka Koordinater WGS84: 57 58,8 N 12 44,8 E Koordinater RT9: Syd/nord: 6432522; Väst/öst: 131976 Lokaltyp: Beskrivning av mätplatsen: Höglänt Högt belägen plats omgiven av gles tallskog. 18 m över havet, 55 km till kusten, relativ topografi -59 m. Mätperiod: 1 augusti- 18 september, 26 Vädersituation under mätperioden: Maximalt 8-timmars-medelvärde: 56,2 ppb Maximalt 1-timmas-medelvärde: NO 2 : Lågtrycksbetonat och relativt mycket regn utom i slutet av perioden. 6,6 ppb,7 ppb (medel för 28 dagar under mätperioden) Figur 2-18. Vy från mätplatsen i Brobacka 25

_ Figur 2-19. Ozonhaltens frekvensfördelning (period 1-6, Tabell 3) i Brobacka, på Råö och på Östad säteri. Mätningarna gjordes parallellt på de tre platserna. _ Ozonhalt (ppb) 6 Råö a 5 Brobacka Östad 4 3 2 1 : 6: 12: 18: : Timma Temperatur ( C) 3 b 27 Brobacka 24 Östad 21 18 15 12 9 6 3 : 6: 12: 18: : Timma Figur 2-2..a) Ozonhaltens och b) temperaturens dygnsvariation i Brobacka, på Råö (ej temperatur) och på Östad säteri. Mätningarna gjordes parallellt på de tre platserna. Symbolerna representerar medelvärden för period 1-6, Tabell 3. 26

2.2.7 Nidingen Koordinater WGS84: 57 18,2 N 11 54,3 E Koordinater RT9: Syd/nord: 635981; Väst/öst: 1264981 Lokaltyp: Beskrivning av mätplatsen: Kustnära Mätperiod: 13 april -7 juni 27 Vädersituation under mätperioden: Maximalt 8-timmars-medelvärde: Maximalt 1-timmas-medelvärde: NO 2 : Liten ö i havet. Låg vegetation. Ca 2 m över havet, 6 km till närmaste kust, relativ topografi ca -2 m. Under april högtrycksbetonat väder förutom ett kraftigt lågtryck med kraftiga vindar den 19 april. I maj mycket växlande väder. Högre temperaturer först de sista dagarna av mätperioden. 54, 3 ppb 56,6 ppb 2,7 ppb (medel för 45 dagar under mätperioden) 2,1 ppb (medel för 117 dagar under perioden 13 april - 27 augusti) Figur 2-21. Den mobila mätstationen uppställd på Nidingen. 27

Figur 2-22. Ozonhaltens frekvensfördelning (period 29-34, Tabell 3) på Nidingen, på Råö och på Östad säteri. Mätningarna gjordes parallellt på de tre platserna. 6 5 Råö Nidingen Östad a 3 27 24 Nidingen Östad b Ozonhalt (ppb) 4 3 2 Temperatur ( C) 21 18 15 12 9 1 6 3 : 6: 12: 18: : Timma : 6: 12: 18: : Timma Figur 2-23. a) Ozonhaltens och b) temperaturens dygnsvariation på Nidingen, på Råö (ej temperatur) och på Östad säteri. Mätningarna gjordes parallellt på de tre platserna. Symbolerna representerar medelvärden för period 29-34, Tabell 3. 28

2.2.8 Backåkra Koordinater WGS84: 55 23,3 N 14 7,9 E Koordinater RT9: Syd/nord: 614115; Väst/öst: 139394 Lokaltyp: Beskrivning av mätplatsen: Kustnära Mätperiod: 13 juni-18 juli, 27 Vädersituation under mätperioden: Maximalt 8-timmars-medelvärde: Maximalt 1-timmas-medelvärde: NO 2 : Högt beläget, nära havet. 2 m över havet, 1 km till kusten, relativ topografi ca -11 m. Mestadels klart väder. Dock ej under en knapp vecka i början av juli. 54,4 ppb 59,1 ppb 2,9 ppb (medel för 29 dagar under mätperioden) Figur 2-24 Den mobila mätstationen uppställd i Backåkra. 29

Figur 2-25 Ozonhaltens frekvensfördelning (period 35-36, Tabell 3) i Backåkra, på Råö och på Östad säteri. Mätningarna gjordes parallellt på de tre platserna. 6 5 Råö Backåkra Östad a 3 27 24 Backåkra Östad b Ozonhalt (ppb) 4 3 2 Temperatur ( C) 21 18 15 12 9 1 6 3 : 6: 12: 18: : Timma : 6: 12: 18: : Timma Figur 2-26 a) Ozonhaltens och b) temperaturens dygnsvariation i Backåkra, på Råö (ej temperatur) och på Östad säteri. Mätningarna gjordes parallellt på de tre platserna. Symbolerna representerar medelvärden för period 35-36, Tabell 3. 3

2.2.9 Slottsskogen Koordinater WGS84: 57 41. N 11 56.1 E Koordinater RT9: Syd/nord: 641977; Väst/öst: 12692 Lokaltyp: Beskrivning av mätplatsen: Stor park i urban miljö Mätperiod: 24 juli-18 september, 27 Vädersituation under mätperioden: Maximalt 8-timmars-medelvärde: Maximalt 1-timmas-medelvärde: NO 2 : 4 m över havet, 15 km till kusten, relativ topografi ca -8 m. Under en vecka i början och en vecka i slutet av augusti var det högtrycksbetonat väder. Däremellan mycket växlande. I slutet av perioden mer höstlikt väder med lägre temperaturer. 52,1 ppb 56,4 ppb 4, ppb (medel för 35 dagar under mätperioden) Figur 2-27 Den mobila mätstationen uppställd i Slottsskogen. 31

Figur 2-28 Ozonhaltens frekvensfördelning (period 4-47, Tabell 3) i Slottsskogen, på Råö och på Östad säteri. Mätningarna gjordes parallellt på de tre platserna 6 5 Råö Slottsskogen Östad a 3 27 24 Slottsskogen Östad b Ozonhalt (ppb) 4 3 2 Temperatur ( C) 21 18 15 12 9 1 6 3 : 6: 12: 18: : Timma : 6: 12: 18: : Timma Figur 2-29 a) Ozonhaltens och b) temperaturens dygnsvariation i Slottsskogen, på Råö (ej temperatur) och på Östad säteri. Mätningarna gjordes parallellt på de tre platserna. Symbolerna representerar medelvärden för period 4-47, Tabell 3. 32

2.2.1 Östad Koordinater WGS84: 57 57,2 N 12 24,2 E Koordinater RT9: Syd/nord: 643526; Väst/öst: 1298626 Lokaltyp: Beskrivning av mätplatsen: På öppet fält i bred dalgång. 62 m över havet, 51 km till kusten, relativ topografi 19 m. Mätperiod: Flera veckolånga perioder 25-27 Vädersituation under mätperioden: Varierande då det inte rör sig om en sammanhängande period utan flera veckolånga perioder. Maximalt 8-timmars-medelvärde: 72,8 ppb Maximalt 1-timmas-medelvärde: 76,6 ppb NO 2 : 1, ppb (medel för 13 dagar i juni-juli 25) Figur 2-3 Den mobila mätstationen uppställd på Östad. 33

Figur 2-31 Ozonhaltens frekvensfördelning (period 24-26, 28 och 48 Tabell 3) på Råö och på Östad säteri. Mätningarna gjordes parallellt på de båda platserna. 6 5 Råö Östad a 3 27 24 Östad b Ozonhalt (ppb) 4 3 2 Temperatur ( C) 21 18 15 12 9 1 6 3 : 6: 12: 18: : Timma : 6: 12: 18: : Timma Figur 2-32 a) Ozonhaltens och b) temperaturens dygnsvariation på Råö (ej temperatur) och på Östad säteri. Mätningarna gjordes parallellt på de båda platserna. Symbolerna representerar medelvärden för period period 24-26, 28 och 48, Tabell 3. 34

3 OZONFÖREKOMST I KUSTNÄRA MILJÖER Mätningarna i Backåkra och på Nidingen syftade till att ge en bättre bild av den kustnära ozondynamiken, vilken man tidigare sett skiljer sig från ozondynamiken på olika platser i inlandet. Vid kustnära lokaler tenderar ozonhalten att ha en svag dygnsvariation samtidigt som ozonhalten i genomsnitt är relativt hög. Hypotesen som skulle testas var att små öar i havet har en än mer utpräglad kustnära ozondynamik än kustnära platser på fastlandet. Då samma mobila mätstation användes för mätningarna på Nidingen och i Backåkra, finns inga parallella mätserier från de båda platserna. Ozonhalten varierar över tiden och är starkt påverkad, dels av vädersituationen och dels av varifrån luftmassorna kommer. Därför kan inte direkta jämförelser mellan Nidingens och Backåkras mätningar göras. Indirekta jämförelser är dock möjliga om man utnyttjar en referensplats, där ozonhalten har registrerats under båda mätperioderna. I det här fallet har två referensplatser använts: EMEPs mätstation på Råö strax söder om Göteborg och Malmö stads mätningar på rådhusets tak i Malmö. Ozonmätningarna vid Vavihill, på Söderåsen, kunder tyvärr inte utnyttjas på grund av ett stort databortfall under perioden. Det är ett stort geografiskt avstånd mellan Backåkra och Råö men Råö är en kustnära icke-urban plats som i övrigt lämpar sig väl som referens. Rådhusets tak i Malmö ligger bra till geografiskt men, eftersom det ligger i centrala Malmö, kan ozonhalterna vara påverkade av andra föroreningar (titrering med NO, se avsnitt 4). De båda referensplatserna kompletterar varandra. Värde i relation till referensplatsens värde (%) 16% 14% 12% 1% 8% 6% 4% 2% % Medelhalt av ozon Nidingen Backåkra Referens: Råö Nidingen Backåkra Referens: Malmö a Värde i relation till referensplatsens värde (%) 14% 12% 1% 8% 6% 4% 2% % Ozonhaltens dygnsvariation b Nidingen Backåkra Nidingen Backåkra Referens: Råö Referens: Malmö Figur 3-1 a) ozonhaltens medelvärde och b) ozonhaltens dygnsvariation (DO 3R) uttryckt i relation till motsvarande värde på referensplatsen under de olika mätperioderna. I Figur 3-1 ser man att Nidingen har ett högre medelvärde och en mindre utpräglad dygnsvariation än i Backåkra. Resultatet är detsamma oavsett referensplats. Hypotesen att små öar i havet har en än mer utpräglad kustdynamik än kustnära platser på fastlandet kunde därmed inte förkastas. För de olika ozonindexen är dock både medelvärdet och dygnsvariationen av betydelse och det är inte självklart så att en plats med mer utpräglad kustnära ozondynamik, vilket ju innebär en högre medelhalt, också har högre värden för de olika ozonindexen. De fyra ozonindex, som behandlas i föreliggande rapport, beräknades utifrån tim-medelvärden av ozonhalten och resultatet presenteras i Figur 3-2. I flera av jämförelserna, men inte i alla, har Nidingen högre relativa värden för ozonindexen än Backåkra. Värdena för AOT3 och SOMO35 var låga i Malmö under Backåkra-perioden, vilket förklarar de höga relativa värdena i Backåkra för de ozonindexen. Sammanfattningsvis kan sägas att Nidingen, som är en liten ö i havet utanför Onsalahalvön söder om Göteborg hade en än mer utpräglad kustnära ozondynamik än Backåkra, som är en högt belägen kustnära plats på fastlandet vid Skånes sydkust. Värdena för några 35

ozonindex, bland annat 8-timmars-medelvärde, som nu används i miljömålet Frisk Luft, också var högre på Nidingen, trots att landets högsta ozonbelastning, enligt vissa modellberäkningar, kan förväntas i Skåne. Små öar i havet bedöms därför vara mycket utsatta för ozon. Värde i relation till referensplatsens värde (%) 5% 4% 3% 2% 1% % AOT3 Nidingen Backåkra Referens: Råö Nidingen Backåkra Referens: Malmö a Värde i relation till referensplatsens värde (%) 36% 32% 28% 24% 2% 16% 12% 8% 4% % AOT4 Nidingen Backåkra Referens: Råö Nidingen Backåkra Referens: Malmö b Värde i relation till referensplatsens värde (%) 36% 32% 28% 24% 2% 16% 12% 8% 4% % SOMO35 Nidingen Backåkra Referens: Råö Nidingen Backåkra Referens: Malmö c Värde i relation till referensplatsens värde (%) 16% 14% 12% 1% 8% 6% 4% 2% % Medel av max 8-timmars medelvärde d Nidingen Backåkra Nidingen Backåkra Referens: Råö Referens: Malmö Figur 3-2 a) AOT3, b) AOT4, c) SOMO35 och d) medelvärdet av dygnens maximala 8-timmarsmedelvärde. Ozonindexen är angivna relation till motsvarande värde på referensplatsen under samma period. Lägg märke till att jämförelserna med referensplatserna görs för olika tidsperioder för Nidingen respektive Backåkra. I Figur 3-3 jämförs ozonkoncentrationerna uppmätt med diffusionsprovtagare på Nidingen med medelvärden från de kontinuerligt mätande instrumenten på Råö och Östad för samma perioder. Under mätperiod 7 saknas värden från instrumentet på Råö för flera dagar och är därför inte med i jämförelsen. Halterna av marknära ozon var högre ute på den lilla ön Nidingen jämfört med Råö under alla perioder utom period 5. Flera storskaliga kemisk-meteorologiska modeller (t ex EMEP och MATCH) visar också att koncentrationen av marknära ozon över havet är betydligt högre än över land. Ozonkoncentrationen var lägst vid Östad under alla mätperioderna. Även NO 2 mättes med diffusionsprovtagare på Nidingen. I medel för mätperiod 1 till 1 var koncentrationen NO 2 2,1 ppb. Som högst var NO 2 koncentrationen 3,3 ppb, uppmätt den första mätperioden. 36

5 45 4 Nidingen Råö Östad Ozon (ppb) 35 3 25 2 15 1 5 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 Mätperiod Figur 3-3 Ozonkoncentrationer uppmätta med diffusionsprovtagare på Nidingen jämfört med kontinuerligt mätande instrument på Råö och Östad för samma perioder. 4 MÄTNINGAR AV O 3, NO OCH NO 2 I GÖTEBORG SOMMAREN 27 4.1 Utvärdering av diffusionsprovtagare För ozon kunde diffusionsprovtagarna utvärderas mot kontinuerligt mätande instrument i Slottsskogen (mobila systemet) och på Femmanhusets tak (Miljöförvaltningens UV absorption monitor, Monitor Labs). Medelavvikelsen för diffusionsprovtagarna jämfört med de kontinuerligt mätande instrumenten var 4 % i Slottskogen och 7 % på Femman (Figur 4-1). För NO x kunde diffusionsprovtagarna på Femman utvärderas mot ett kontinuerligt mätande instrument (Miljöförvaltningens Tecan CLD 7 AL). Dock krånglade det kontinuerliga instrumentet så jämförelsen kunde endast ske under tre av fem mätperioder. I genomsnitt avvek diffusionsprovtagarna för NO 2 med 5 % jämfört med det kontinuerliga instrumentet. För både O 3 och NO 2 fungerade diffusionsprovtagarna således tillfredställande. För NO överskattade diffusionsprovtagarna betydligt koncentrationen jämfört med det kontinuerligt mätande instrumentet. 37

45 4 35 Slottsskogen diff Slottsskogen instr Femman diff Femman instr 3 Ozon (ppb) 25 2 15 1 5 1 2 3 4 5 Totalt Mätperiod Figur 4-1 Ozonkoncentrationen (ppb) enligt diffusionsprovtagare (diff) och kontinuerligt mätande instrument (instr) för Slottsskogen och Femman där mätningar genomfördes parallellt under de fem mätperioderna (veckomedel) samt medelvärde för hela mätperioden 24 juli till 28 augusti). 4.2 Resultat och diskussion I Tabell 6 har de meteorologiska mätningarna sammanfattats som medeltemperatur, medel av den relativa luftfuktigheten, procent av tiden som den relativa luftfuktigheten var över 9% och vind för hela mätperioden. Björkekärr som låg högre i landskapet jämfört med de andra mätplatserna och dessutom i utkanten av stadens värmeö hade den lägsta temperaturen. Den relativa luftfuktigheten kan tillsammans med vindstyrkan ge en indikation på hur ofta som atmosfären är stabilt skiktad. Under sommaren blir atmosfären stabilt skiktad nästan varje natt, förutsatt att det inte blåser för mycket. Vid stabila atmosfärsförhållanden hämmas omblandning av luften. Då närmar sig den relativa luftfuktigheten 1 % och ozonkoncentrationen kan gå ner till noll. Vindstyrkan var högst på Femman där mätningarna skedde i taknivå. Lägst var den vid Olskroken vilket tyder på att mätningarna sker i lä av sluttningen invid vägen. Dock ska resultatet av vindmätningarna vid Olskroken, Frölunda och Björkekärr tolkas med viss försiktighet eftersom vindhastigheten ofta var under givarnas detektionsgräns. Trots att den Tinytag som användes för mätning av temperatur och relativ luftfuktighet vid Olskroken var nyinköpt visade den sig vid kalibrering fungera dåligt för relativ luftfuktighet. Dessa resultat har därför utelämnats ur Tabell 6. 38

Tabell 6 Medeltemperatur (T, C), medel av den relativa luftfuktigheten (RH, %), procent av tiden som den relativa luftfuktigheten är över 9% samt medelvindstyrkan (m s -1 ) under mätperioden. För Slottsskogen är det första vindvärdet för 1 meter och det andra för 5 meter. T RH RH > 9 Vind Slottskogen 17,2 79,7 24,9 1,3 / 1,7 Femman 17,3 78,5 26,5 4,3 Frölunda 17,5 77,6 19,2,4 Björkekärr 16,8 78,7 24,6 Olskroken 16,9 - -,3 Koncentrationen av marknära ozon var generellt låg under perioden. Inte på någon mätplats eller mätperiod överskred veckomedelvärdet 35 ppb (Figur 4-2). Ozonkoncentrationen visade ett tydligt mönster för alla mätperioder utom den sista (period 5). Högst halter av ozon var det i Slottsskogen tätt följt av Femman. Att Femman hade jämförelsevis höga halter av ozon trots att mätplatsen låg mitt i centrala Göteborg förklaras med mäthöjden. Ozon deponeras mot marken och halten ökar därför med höjden över marken. På Femmanhusets tak, 3 meter över marken, bör det därför vara högre halter jämfört med marknivå. Lägst halter var det som förväntat vid Olskroken där ozonet reagerar med de stora utsläppen av NO från trafiken och bildar NO 2. 45 4 35 3 Slottsskogen Femman Frölunda Björkekärr Olskroken Ozon (ppb) 25 2 15 1 5 1 2 3 4 5 Totalt Mätperiod Figur 4-2 Ozonkoncentrationen (ppb) vid de fem mätplatserna under de fem mätperioderna (veckomedel) samt medelvärde för hela mätperioden 24 juli till 28 augusti). Figur 4-3 visar också att koncentrationen NO 2 var klart högst vid Olskroken. Miljökvalitetsnormen för NO 2 är 4 µg m -3 som årsmedelvärde vilket motsvarar ca 22 ppb. Detta värde överskreds under två av mätperioderna vid Olskroken. Normalt är halterna NO 2 högst under vinterhalvåret, så dessa resultat tyder på att platsen inte klarar miljökvalitetsnormen för årsmedelvärdet för NO 2. Dock är förhållandena vid mätplatsen som tidigare nämnts extrema, med mycket liten utspädning av utsläppen då vindstyrkan är låg. Femman var den näst mest NO 2 -förorenade mätplatsen, vilket återspeglar mätplatsens läge mitt i centrum av Göteborg. Övriga tre mätplatser hade betydligt lägre halter av NO 2 eftersom dessa platser ligger längre ut från centrum och inte nära någon större väg. Lite överraskande var att inte Frölunda hade högre halter av NO 2 trots läget nära Dag 39